KR102405085B1 - Usim을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치 - Google Patents

Usim을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 USIM(Universal Subscriber Identify Module)을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 수용가에 구비되는 스마트 미터기 및 에너지사업자/사용자 단말기 각각에 전기적으로 접속된 USIM에 개방형 무선환경에서의 TLS(Transport Layer Security) 채널형성에 사용되는 개인키, 공개키를 저장하고, 네트워크 통신망을 통해 개방형 무선환경에서 스마트 미터기와 통신 접속된 에너지사업자/사용자 단말기의 요청에 따라 스마트 미터기 및 에너지사업자/사용자 단말기 상호 간에 공개키를 교환하고, 스마트 미터기 및 에너지사업자/사용자 단말기 각각에서 상호 간에 교환한 공개키와 USIM에 기 저장되어 있는 개인키를 결합하여 인증을 처리한 후 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행하며, 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행한 에너지사업자/사용자 단말기의 요청을 토대로 스마트 미터기에서 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 암호화하여 에너지사업자/사용자 단말기로 전송한다.
따라서, 본 발명은 수용가에 설치된 스마트 미터기 및 수요반응, ESCO 등의 에너지사업자나 사용자가 보유한 단말기 각각에 USIM을 설치하고, USIM을 이용하여 개방형 무선환경에서 인증기관을 통하지 않고 상호 간에 채널구성을 수행할 수 있기 때문에 수용가에서 사용하는 각종 에너지 검침정보를 손쉽게 확인할 수 있다.

Description

USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치{Method of open wireless environment channel configuration in automatic meter reading system using an universal subscriber identify module and apparatus for the same}
본 발명은 에너지사업자나 사용자들이 개방형 무선환경에서 수용가에 설치된 스마트 미터기와 통신 연결하여 수용가에서 사용하는 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 손쉽게 확인할 수 있는 USIM(Universal Subscriber Identify Module, 가입자 식별 모듈)을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 들어 전기로 구동하는 모든 시설과 기기를 다양한 통신 네트워크를 통해 연결하는 스마트 그리드 개념이 등장하였다.
스마트 그리드는 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여, 전력공급자와 소비자가 양방향 정보교환을 통한 에너지 효율의 최적화 및 새로운 부가가치 창출을 위한 차세대 전력망사업이다.
에너지와 통신 인프라를 중심으로 전기 에너지 기반의 모든 시스템을 통합하는 스마트 그리드는 설비 및 기기의 상호작용을 지능화된 자동화 기능을 통해 제어하여, 전체 시스템이 하나의 유기적인 시스템으로 작동하도록 한다.
현재 전력시스템은 크게 전력계통과 이를 제어하기 위한 통신인프라인 스카다(SCADA) 네트워크로 구성되어 있다. 현재의 SCADA 시스템은 발전기나 대규모 수용가 등 일정규모 이상의 대형설비 수요를 모니터링하고 제어하지만, 향후 스마트 그리드 체제에서는 개개인의 최종소비자까지 참여하게 되면, 기존의 SCADA 시스템과는 달리 전력시스템에 능동적으로 참여(즉 전기를 자체 생산하거나 시장가격에 반응)하게 된다.
기존의 전력시스템은 일정기간 누적된 전력 사용량에 고정 전력단가(원/kWh)를 곱하는 개념인 누적 적산 계량기(기계식 아날로그 계량기)를 사용하고 있으며, 이후 실시간 계량 기술이 꾸준히 개발되어 여러 가지 부가기능이 더해진 스마트 미터기(smart meter) 개념이 등장하였다. 스마트 미터기는 실시간으로 변하는 전기 사용량을 측정하고, 실시간 가격을 소비자에게 전달할 수 있는데, 이러한 스마트 미터기의 통신을 위해 설치되는 통신 인프라를 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형 검침 인프라)라고 한다.
도 1은 일반적인 계량기 자동검침시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 네트워크 통신망(10), 미터기(20), 전력공급자 서버 컴퓨터(30) 등을 포함한다.
네트워크 통신망(10)은 미터기(20)와 전력공급자 서버 컴퓨터(30) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 실시간 검침정보에 대한 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
미터기(20)는 수용가 내의 전기설비에서 소비되는 전력 사용량의 실시간 검침을 수행한다.
전력공급자 서버 컴퓨터(30)는 전력공급자(예를 들어, 한국전력공사)가 운영하는 컴퓨터로서, 네트워크 통신망(10)을 통해 통신 접속된 미터기(20)와 실시간 검침정보, 각 수용가 개인정보를 포함한 데이터의 송수신을 수행하며, 검침정보를 토대로 과금처리를 수행한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 자동검침시스템은 각각의 수용가 측에 미터기(20)를 설치한 전력공급자 서버 컴퓨터(30) 운영자가 각각의 수용가 개인정보 및 검침정보를 독점 관리하기 때문에 전력공급자가 검침정보 및 개인정보를 제공하거나 각 수용가 측과 별도의 계약을 수행하기 전에는 각 수용가의 사용자들이나 수요반응, 전력거래와 관련된 전력 사업자 측에서 각각의 수용가에서 사용하는 검침정보를 획득하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1310156호
본 발명은, 수요반응(Demand Response), ESCO(Energy Service Company, 에너지 절약 전문기업) 등의 에너지사업자나 각 수용가의 사용자들이 수용가에 설치된 스마트 미터기와 통신 접속하여 수용가에서 사용하는 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 손쉽게 확인하기 위하여 다수의 기기와 통신하기 위한 1:N구조인 ZigBee, Wi-SUN 등 개방된 무선 환경에서 보안이 우수한 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명은, 수용가에 설치된 스마트 미터기 및 에너지사업자나 사용자가 보유한 단말기 각각에 USIM을 설치하고, 이때 USIM은 사전에 배포된 보안키(Key)정보를 바탕으로 기기와 각 사업자간에 개방형 무선환경을 TLS-PSK(Pre Shared Key)와 같은 보안기술을 적용하여 보다 안전하게 사업자별로 채널을 구성할 수 있으며, USIM은 OTA(Over The Air)기술을 활용하여 통신을 통한 사업자별 어플리케이션(애플릿)을 원격에서 다운로드를 통한 관리 및 실행이 가능하여, 사업자별 비지니스 로직을 수행하여 스마트 미터기에 누적, 저장된 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 USIM 및 USIM에 탑재된 애플릿을 이용하여 사업자들이 손쉽게 에너지관련사업을 활성화하기 위한 에너지자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법은, (1) 수용가에 구비되는 스마트 미터기와 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들 각각에 전기적으로 접속된 USIM(Universal Subscriber Identify Module)에 개방형 무선환경에서의 TLS(Transport Layer Security) 채널형성에 사용되는 개인키, 공개키를 저장하는 단계, (2) 네트워크 통신망을 통해 개방형 무선환경에서 상기 스마트 미터기와 통신 접속된 상기 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들의 요청에 따라 상기 스마트 미터기와 상기 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들 상호 간에 공개키를 교환하는 단계, (3) 상기 스마트 미터기와 상기 에너지사업자/사용자 단말기들 각각에서 상호 간에 교환한 공개키와 USIM에 기 저장되어 있는 개인키를 결합하고, 결합된 정보를 토대로 인증을 수행하여 개방형 무선환경에서의 복수의 TLS 채널형성을 수행하는 단계, 그리고 (4) 개방형 무선환경에서의 상기 복수의 TLS 채널형성을 수행한 상기 에너지사업자/사용자 단말기들의 요청을 토대로 상기 스마트 미터기에서 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 암호화하여 상기 에너지사업자/사용자 단말기들로 각각 전송하는 단계를 포함하는 할 수 있다.
이때 (3) 단계를 통해 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행할 때, 스마트 미터기 및 에너지사업자/사용자 단말기는 인증기관을 통하지 않고 TLS 채널을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성장치는, 불특정 다수의 통신회선을 연결하여 상호간에 개방형 무선환경에서의 TLS(Transport Layer Security) 채널구성, 에너지 검침과 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 통신망, 개방형 무선환경에서 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들과의 채널구성을 수행하기 위한 개인키 및 공개키가 저장된 USIM(Universal Subscriber Identify Module)과 전기적으로 접속되어 있고, 수용가 내부에 구비된 각종 설비에서 소비되는 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스를 포함한 에너지 사용량을 실시간으로 검침하여 저장하고, 상기 네트워크 통신망을 통해 에너지사업자/사용자 단말기와 통신 접속을 진행하여 공개키 교환을 수행하고, 교환된 공개키와 상기 USIM에 기 저장되어 있는 개인키 결합을 토대로 인증을 처리하여 개방형 무선환경에서 인증기관의 이용 없이 TLS 채널형성을 수행하며, TLS 채널을 형성한 에너지사업자/사용자 단말기의 요청에 따라 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 전송하는 스마트 미터기, 그리고 개방형 무선환경에서 상기 스마트 미터기와의 채널구성을 수행하기 위한 개인키 및 공개키가 저장된 USIM과 전기적으로 접속되어 있고, 상기 네트워크 통신망을 통해 상기 스마트 미터기와 통신 접속을 진행하여 공개키 교환을 통해 개방형 무선환경에서 인증기관의 이용 없이 TLS 채널형성을 수행하며, 상기 스마트 미터기로부터 에너지 검침정보를 전송받는 복수의 에너지사업자/사용자 단말기를 포함할 수 있다.
이때 상술한 스마트 미터기는, 수용가 내에 구비된 각종 설비에서 사용하는 에너지 사용량을 실시간 검침하는 검침부와, 검침부에서 실시간으로 검침한 정보를 누적, 저장하고 있으며, 스마트 미터기의 구동을 위한 소프트웨어를 저장하고 있는 저장부와, 스마트 미터기와 전기적으로 접속되어 있으며, 개방형 무선환경에서 에너지사업자/사용자 단말기와의 TLS 채널형성을 위한 개인키 및 공개키가 저장되어 있는 USIM과, 네트워크 통신망을 통해 에너지사업자/사용자 단말기와 통신 접속을 진행하여 TLS 채널형성을 위한 공개키 교환, TLS 채널형성을 수행한 에너지사업자/사용자 단말기의 요청을 토대로 검침부에서 실시간으로 검침한 데이터를 포함한 에너지 검침정보의 암호화 및 데이터 송수신을 수행하는 통신부, 그리고 검침부에서 수행하는 에너지 사용량의 실시간 검침 및 저장부로의 누적, 저장을 총괄적으로 제어하고, 통신부를 통해 에너지사업자/사용자 단말기의 요청에 따른 TLS 채널형성을 위한 공개키 교환, 교환된 공개키와 USIM에 기 저장되어 있는 개인키 결합을 토대로 한 인증 처리 및 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행하며, TLS 채널형성을 수행한 에너지사업자/사용자 단말기로의 실시간으로 검침한 데이터를 포함한 에너지 검침정보의 암호화 및 데이터 송수신을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 USIM은, 스마트 미터기에 적용되어 있는 IEC(International Electrotechnical Commission) 62056 DLMS(Device Language Message Specification)/COSEM(Companion Specification for Energy Metering)의 접근제어 및 데이터통신보안을 위하여 AES(Advanced Encryption Standard)-GCM(Galois/Counter Mode)-128 표준에 의거하여 구현되는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이 본 발명의 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치에 따르면, 각각의 수용가에 설치된 스마트 미터기 및 수요반응, ESCO 등의 에너지사업자나 사용자가 보유한 단말기 각각에 USIM을 설치하고, 개방형 무선환경에서 인증기관을 통하지 않고 상호 간에 채널구성을 수행함으로써, 수용가에서 사용하는 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 손쉽게 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 계량기 자동검침시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 스마트 미터기의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법 및 그 장치를 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 장치는, 네트워크 통신망(100), 스마트 미터기(200), 에너지사업자/사용자 단말기(300), 에너지공급자 서버 컴퓨터(400) 등으로 구성된다.
네트워크 통신망(100)은 스마트 미터기(200)와 에너지사업자/사용자 단말기(300) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 개방형 무선환경에서의 TLS 채널구성, 에너지 검침과 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
또한, 네트워크 통신망(100)은 스마트 미터기(200)와 에너지공급자 서버 컴퓨터(400) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 에너지 검침, 과금(billing)과 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
스마트 미터기(200)는 개방형 무선환경에서 에너지사업자/사용자 단말기(300)와의 채널구성을 수행하기 위한 개인키 및 공개키가 저장된 USIM과 전기적으로 접속되어 있고, 수용가 내부에 구비된 각종 설비에서 소비되는 에너지 사용량을 실시간으로 검침하여 저장한다.
그리고 네트워크 통신망(100)을 통해 에너지사업자/사용자 단말기(300)와 통신 접속을 진행하여 공개키 교환을 수행하고, 교환된 공개키와 USIM에 기 저장되어 있는 개인키 결합을 토대로 인증을 처리하여 개방형 무선환경에서 인증기관의 이용 없이 TLS 채널형성을 수행하며, TLS 채널을 형성한 에너지사업자/사용자 단말기(300)의 요청에 따라 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 전송한다.
에너지사업자/사용자 단말기(300)는 수요반응, ESCO(기술과 자금조달능력이 부족한 에너지 사용자를 대신하여 에너지 사용시설을 교체하고, 여기서 발생하는 절약효과를 보증하는 사업에 대하여 자금융자 지원 및 운영관리를 수행하는 에너지 절약 전문기업) 등의 에너지사업자나 각 수용가의 사용자들이 보유한 통신 단말기로서, 개방형 무선환경에서 스마트 미터기(200)와의 채널구성을 수행하기 위한 개인키 및 공개키가 저장된 USIM과 전기적으로 접속되어 있고, 네트워크 통신망(100)을 통해 스마트 미터기(200)와 통신 접속을 진행하여 공개키 교환을 통해 개방형 무선환경에서 인증기관의 이용 없이 TLS 채널형성을 수행하며, 스마트 미터기(200)로부터 실시간 검침정보를 포함한 각종 에너지 검침정보를 전송받는다.
에너지공급자 서버 컴퓨터(400)는 에너지공급자(예를 들어, 전력의 경우 한국전력공사)가 운영하는 컴퓨터로서, 네트워크 통신망(100)을 통해 통신 접속된 스마트 미터기(200)와 각종 에너지 검침정보, 각 수용가 개인정보를 포함한 데이터의 송수신을 수행하며, 각종 에너지 검침정보를 토대로 과금처리를 수행한다.
도 3은 상술한 도 2의 스마트 미터기(200)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 스마트 미터기(200)는, 검침부(210), 저장부(220), USIM(230), 통신부(240), 제어부(250) 등으로 구성된다.
검침부(210)는 제어부(250)의 제어를 토대로 수용가 내에 구비된 각종 설비에서 사용하는 에너지 사용량을 실시간 검침한다.
저장부(220)는 검침부(210)에서 실시간으로 검침한 정보를 누적, 저장하고 있으며, 스마트 미터기(200)의 구동을 위한 소프트웨어를 저장하고 있다.
USIM(230)은 스마트 미터기(200)와 전기적으로 접속되어 있으며, 개방형 무선환경에서 에너지사업자/사용자 단말기(300)와의 TLS 채널형성을 위한 개인키 및 공개키가 저장되어 있다.
통신부(240)는 네트워크 통신망(100)을 통해 에너지사업자/사용자 단말기(300)와 통신 접속을 진행하여 TLS 채널형성을 위한 공개키 교환, TLS 채널형성을 수행한 에너지사업자/사용자 단말기(300)의 요청을 토대로 검침부(210)에서 실시간으로 검침한 데이터를 포함한 에너지 검침정보의 암호화 및 데이터 송수신을 수행한다.
제어부(250)는 검침부(210)에서 수행하는 에너지 사용량의 실시간 검침 및 저장부(220)의 누적, 저장을 총괄적으로 제어하고, 통신부(240)를 통해 에너지사업자/사용자 단말기(300)의 요청에 따른 TLS 채널형성을 위한 공개키 교환, 교환된 공개키와 USIM(230)에 기 저장되어 있는 개인키 결합을 토대로 한 인증 처리 및 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행하며, TLS 채널형성을 수행한 에너지사업자/사용자 단말기(300)로의 실시간으로 검침한 데이터를 포함한 에너지 검침정보의 암호화 및 데이터 송수신을 제어한다.
이때 USIM(230)은 스마트 미터기(200)에 적용되어 있는 국제전기위원회(IEC)의 IEC 62056 DLMS/COSEM의 접근제어 및 데이터통신보안을 위하여 AES-GCM-128 표준에 의거하여 구현하는 것이 바람직하다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법의 일 실시예를 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 각각의 수용가에 구비되는 스마트 미터기(200) 및 수요반응, 에너지 절약 전문기업(ESCO)을 포함한 에너지사업자나 사용자가 보유한 에너지사업자/사용자 단말기(300) 각각에는 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성에 사용되는 개인키, 공개키가 저장된 USIM이 전기적으로 접속되어 있다(S100).
이처럼 스마트 미터기(200) 및 에너지사업자/사용자 단말기(300) 각각에 전기적으로 USIM이 접속된 상태에서, 스마트 미터기(200)는 네트워크 통신망(100)을 통해 개방형 무선환경에서 에너지사업자/사용자 단말기(300)로부터 TLS 채널형성이 요청되는지를 판단한다(S200).
판단결과 에너지사업자/사용자 단말기(300)로부터 TLS 채널형성이 요청되면, 네트워크 통신망(100)을 통해 개방형 무선환경에서 통신 접속된 스마트 미터기(200)와 에너지사업자/사용자 단말기(300) 각각은 상호 간에 USIM에 기저장되어 있는 공개키를 교환한다(S300).
S300 단계를 통해 USIM에 기저장되어 있는 공개키를 교환한 이후, 스마트 미터기(200) 및 에너지사업자/사용자 단말기(300) 각각은 상호 간에 교환한 공개키와 USIM에 기 저장되어 있는 개인키를 결합하고, 결합된 정보를 토대로 인증을 수행하여 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행한다(S400).
이때 S400 단계를 통해 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행할 때, 스마트 미터기(200) 및 에너지사업자/사용자 단말기(300)는 인증기관을 통하지 않고 TLS 채널을 형성한다.
S400 단계를 통해 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행한 이후, 스마트 미터기(200)는 에너지사업자/사용자 단말기(300)의 요청을 토대로 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 암호화하여 에너지사업자/사용자 단말기(300)로 전송한다(S500).
마지막으로, 스마트 미터기(200)는 TLS 채널형성을 수행한 에너지사업자/사용자 단말기(300)의 데이터 이용이 종료될 때까지 S500 단계의 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보의 데이터 송수신을 수행한다(S600).
이처럼, 본 발명은 수용가에 설치된 스마트 미터기 및 수요반응, ESCO 등의 에너지사업자나 사용자가 보유한 단말기 각각에 USIM을 설치하고, USIM을 이용하여 개방형 무선환경에서 인증기관을 통하지 않고 상호 간에 채널구성을 수행할 수 있기 때문에 수용가에서 사용하는 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 손쉽게 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 USIM을 사용하여 개방형 무선환경에서 TLS 채널을 형성하기 때문에 안전하고 온칩 상에서의 보안이 용이하다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 네트워크 통신망
200 : 스마트 미터기
210 : 검침부
220 : 저장부
230 : USIM
240 : 통신부
250 : 제어부
300 : 에너지사업자/사용자 단말기
400 : 에너지공급자 서버 컴퓨터

Claims (5)

  1. (1) 수용가에 구비되는 스마트 미터기와 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들 각각에 전기적으로 접속된 USIM(Universal Subscriber Identify Module)에 개방형 무선환경에서의 TLS(Transport Layer Security) 채널형성에 사용되는 개인키, 공개키를 저장하는 단계,
    (2) 네트워크 통신망을 통해 개방형 무선환경에서 상기 스마트 미터기와 통신 접속된 상기 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들의 요청에 따라 상기 스마트 미터기와 상기 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들 상호 간에 공개키를 교환하는 단계,
    (3) 상기 스마트 미터기와 상기 에너지사업자/사용자 단말기들 각각에서 상호 간에 교환한 공개키와 USIM에 기 저장되어 있는 개인키를 결합하고, 결합된 정보를 토대로 인증을 수행하여 개방형 무선환경에서의 복수의 TLS 채널형성을 수행하는 단계, 그리고
    (4) 개방형 무선환경에서의 상기 복수의 TLS 채널형성을 수행한 상기 에너지사업자/사용자 단말기들의 요청을 토대로 상기 스마트 미터기에서 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 암호화하여 상기 에너지사업자/사용자 단말기들로 각각 전송하는 단계
    를 포함하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (3) 단계를 통해 개방형 무선환경에서의 상기 복수의 TLS 채널형성을 수행할 때,
    상기 스마트 미터기와 상기 복수의 에너지사업자/사용자 단말기는 인증기관을 통하지 않고 상기 복수의 TLS 채널들을 형성하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성방법.
  3. 불특정 다수의 통신회선을 연결하여 상호간에 개방형 무선환경에서의 TLS(Transport Layer Security) 채널구성, 에너지 검침과 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 통신망,
    개방형 무선환경에서 복수의 에너지사업자/사용자 단말기들과의 채널구성을 수행하기 위한 개인키 및 공개키가 저장된 USIM(Universal Subscriber Identify Module)과 전기적으로 접속되어 있고, 수용가 내부에 구비된 각종 설비에서 소비되는 전력, 수도, 온수, 적산열량, 가스를 포함한 에너지 사용량을 실시간으로 검침하여 저장하고, 상기 네트워크 통신망을 통해 에너지사업자/사용자 단말기와 통신 접속을 진행하여 공개키 교환을 수행하고, 교환된 공개키와 상기 USIM에 기 저장되어 있는 개인키 결합을 토대로 인증을 처리하여 개방형 무선환경에서 인증기관의 이용 없이 TLS 채널형성을 수행하며, TLS 채널을 형성한 에너지사업자/사용자 단말기의 요청에 따라 실시간 검침데이터를 포함한 에너지 검침정보를 전송하는 스마트 미터기, 그리고
    개방형 무선환경에서 상기 스마트 미터기와의 채널구성을 수행하기 위한 개인키 및 공개키가 저장된 USIM과 전기적으로 접속되어 있고, 상기 네트워크 통신망을 통해 상기 스마트 미터기와 통신 접속을 진행하여 공개키 교환을 통해 개방형 무선환경에서 인증기관의 이용 없이 TLS 채널형성을 수행하며, 상기 스마트 미터기로부터 에너지 검침정보를 전송받는 복수의 에너지사업자/사용자 단말기
    를 포함하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스마트 미터기는,
    수용가 내에 구비된 각종 전기설비에서 사용하는 에너지 사용량을 실시간 검침하는 검침부,
    상기 검침부에서 실시간으로 검침한 정보를 누적, 저장하고 있으며, 상기 스마트 미터기의 구동을 위한 소프트웨어를 저장하고 있는 저장부,
    상기 스마트 미터기와 전기적으로 접속되어 있으며, 개방형 무선환경에서 상기 에너지사업자/사용자 단말기와의 TLS 채널형성을 위한 개인키 및 공개키가 저장되어 있는 USIM,
    상기 네트워크 통신망을 통해 상기 에너지사업자/사용자 단말기와 통신 접속을 진행하여 TLS 채널형성을 위한 공개키 교환, TLS 채널형성을 수행한 상기 에너지사업자/사용자 단말기의 요청을 토대로 상기 검침부에서 실시간으로 검침한 데이터를 포함한 에너지 검침정보의 암호화 및 데이터 송수신을 수행하는 통신부, 그리고
    상기 검침부에서 수행하는 에너지 사용량의 실시간 검침 및 상기 저장부로의 누적, 저장을 총괄적으로 제어하고, 상기 통신부를 통해 상기 에너지사업자/사용자 단말기의 요청에 따른 TLS 채널형성을 위한 공개키 교환, 교환된 공개키와 상기 USIM에 기 저장되어 있는 개인키 결합을 토대로 한 인증 처리 및 개방형 무선환경에서의 TLS 채널형성을 수행하며, TLS 채널형성을 수행한 상기 에너지사업자/사용자 단말기로의 실시간으로 검침한 데이터를 포함한 에너지 검침정보의 암호화 및 데이터 송수신을 제어하는 제어부
    를 포함하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 USIM은,
    상기 스마트 미터기에 적용되어 있는 IEC(International Electrotechnical Commission) 62056 DLMS(Device Language Message Specification)/COSEM(Companion Specification for Energy Metering)의 접근제어 및 데이터통신보안을 위하여 AES(Advanced Encryption Standard)-GCM(Galois/Counter Mode)-128 표준에 의거하여 구현되는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 개방형 무선환경 채널구성장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102287815B1 (ko) * 2021-02-26 2021-08-09 가이아스 주식회사 원격검침시스템용 보안 강화형 IoT 통신장치
KR102680082B1 (ko) * 2021-08-24 2024-07-02 피에스텍 주식회사 공동주택 세대용 무선 보안 스마트 미터 제반 시스템
KR102420815B1 (ko) * 2021-12-27 2022-07-14 주식회사 지구루 스마트 그리드 기반 스마트 미터의 데이터 보안 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080130889A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Zheng Qi Multi-data rate cryptography architecture for network security
KR101512502B1 (ko) * 2013-12-19 2015-04-16 한전케이디엔 주식회사 하드웨어 보안모듈이 적용된 ａｍｉ 보안 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101310156B1 (ko) 2010-03-04 2013-09-23 강동주 스마트 미터링 장치
KR101879457B1 (ko) * 2011-07-08 2018-07-18 주식회사 케이티 내장 ｓｉｍ에서의 키 관리방법, 및 그를 위한 내장 ｓｉｍ과 기록매체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080130889A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Zheng Qi Multi-data rate cryptography architecture for network security
KR101512502B1 (ko) * 2013-12-19 2015-04-16 한전케이디엔 주식회사 하드웨어 보안모듈이 적용된 ａｍｉ 보안 시스템

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